前言
在從事軟件工程領域的多年裏，發現大多數編程人員對於網絡方面的知識都非常匱乏。然而網絡又是如此的重要,以至於我們每時每刻都在與其打交道。當碰到一些網絡通信問題時，許多人感到束手無策，這就是這系列計算機網絡快速入門文章誕生的原因。如果把學習IT比作是練功，那麼網絡顯然是修煉內功的過程。在接下來的課程中，一起來修煉吧~
計算機網絡
計算機之間的交流非常像人類的方式。以口頭交流爲例,兩個人需要說相同的語言，並且能夠互相傾聽以有效地進行交流。
如果聲音太小,一個人可能必須要求另一個人重複自己說的話。如果一個人不太理解對方的表達，那麼該人可能會要求對方進行解釋澄清。
一個人可能只向另一個人講話，或者他們可能正在與一羣人講話，通常會有問候和結束對話的方法。關鍵是人類在交流時遵循一系列規則，而且計算機也必須這樣做。
計算機爲了正確通信而必須遵循的一組定義的標準稱爲協議。計算機網絡涉及計算機相互通信的所有範疇。聯網確保計算機能夠相互交流，發出其他計算機可以理解的協議，重複發送未完全傳遞的消息等。
就像人類如何交流一樣，有許多模型用來描述計算機網絡中不同層的功能。首先我們將介紹TCPIP五層模型,接着我們還將涉及另一個主要的網絡模型，即OSI模型，該模型具有七個層次。如果您不知道這些模型是什麼或它們如何工作，請不要擔心。在本系列文章中，我們將深入探討這些主題。
知道這些類型的分層模型以學習計算機網絡是非常重要的，因爲這是一個真正的分層事務，每一層的協議都承載着它們之上的協議。互聯網或業務網絡上的計算機嘗試相互通信時會出現問題，通常，我們需要解決這樣的問題，這就是爲什麼理解計算機網絡如此重要。
計算機網絡5層模型
要真正瞭解網絡，我們需要了解所涉及的所有組件。我們需要談論從設備之間相互連接的電纜到這些設備用於通信的協議的所有內容。
有很多模型可以幫助解釋網絡設備如何通信，但是在本課程中，我們將首先介紹五層模型，如下圖所示：
讓我們從網絡的最底層開始，那裏有所謂的
物理層。物理層聽起來像是連接計算機的物理設備(包括網線和將設備連接在一起的連接器)的規範，以及描述如何通過這些連接發送信號的規範。我們模型中的第二層稱爲數據鏈路層。在這一層，我們介紹我們的第一個協議。雖然物理層是關於電纜，連接器和發送信號的，但數據鏈路層負責定義解釋這些信號的通用方法，以便網絡設備可以通信。在數據鏈路層存在許多協議，儘管無線技術正變得越來越流行，但是最常見的協議是以太網(Ethernet)。除了指定物理層屬性外，以太網標準還定義了一個協議，負責將數據獲取到同一網絡或鏈路上的節點。
第三層，網絡層有時也稱爲Internet層。正是這一層允許不同的網絡通過稱爲
路由器的設備相互通信。通過路由器連接在一起的網絡集合是一個互聯網絡，其中最著名的是互聯網(Internet)。數據鏈路層負責通過單個鏈路獲取數據，而網絡層負責獲取通過網絡傳遞的數據(想一想您的家庭網絡上的設備如何與Internet上的服務器連接)。網絡層有助於在這兩個設備之間獲取數據。在此層使用的最常見協議稱爲IP或Internet協議。IP是Internet和世界上大多數小型網絡的心臟。網絡軟件通常分爲客戶端和服務器兩類，其中客戶端應用程序發起數據請求，而服務器軟件則通過網絡回答請求。單個節點可能正在運行多個客戶端或服務器應用程序。因此，您可能同時在PC上運行電子郵件程序和Web瀏覽器（這兩個客戶端應用程序），並且電子郵件和Web服務器都可能在同一服務器上運行。即使這樣，電子郵件仍會出現在您的電子郵件應用程序中，而網頁最終會出現在您的Web瀏覽器中。那是因爲我們的下一層，傳輸層的作用。
當網絡層在兩個單獨的節點之間傳遞數據時，傳輸層將理清應該由哪些客戶端和服務器程序獲取該數據。當您聽說我們的網絡層協議IP時，您可能想到過
TCP/IP，這是一個很常見的詞組。這是因爲在第四層（傳輸層）中最常用的協議被稱爲TCP或傳輸控制協議。爲了經常理解和解決網絡問題，通常將它們統稱爲TCP/IP協議，但重要的是要知道它們是完全不同的協議，可滿足不同的目的。其他傳輸協議也使用IP進行傳輸，包括稱爲UDP或用戶數據報協議的協議。兩者之間的最大區別是TCP提供了機制來確保可靠地傳遞數據，而UDP則不能。就目前而言，重要的是要知道網絡層（在我們的示例中是IP）負責將數據從一個節點傳輸到另一個節點。另外，請記住，傳輸層（主要是TCP和UDP）負責確保數據到達在這些節點上運行的正確應用程序。第五層稱爲應用程序層。在這一層上有很多不同的協議，正如您可能從名稱中猜到的那樣，它們是特定於應用程序的。允許您瀏覽網絡或發送接收電子郵件的協議是一些常見的協議。應用程序層中正在使用的協議將是您最熟悉的，因爲即使您沒有意識到它們，它們也可能是您之前直接進行過交互的協議。
可以將計算機網絡5層模型視爲要交付快遞的不同方面，如下圖所示:
物理層是送貨卡車和道路，數據鏈路層是送貨卡車如何從一個路口一遍又一遍地到達下一個路口，網絡層確定從地址A到地址B需要走的道路，運輸層確保送貨司機知道如何敲門以告知包裹已到達，應用程序層是包本身的內容。
計算機網絡OSI 7層模型
除了我們正在使用的五層模型外，還需要注意的是還有其他模型。傳統的TCP/IP模型只有四層，因爲它沒有分離物理層和數據鏈路層，但是與我們將要使用的模型非常相似。
最知名的其他模型是OSI模型，如下圖所示：
自1984年成立以來，OSI(The Open Systems Interconnection)模型一直是計算機網絡的最基本元素。OSI網絡模型基於國際標準組織（ISO）提出的建議。OSI模型的最初目標是爲設備製造商提供一套設計標準，以便他們可以相互通信。OSI模型定義了一個層次結構，該結構在邏輯上劃分了支持系統間通信所需的功能。OSI模型具有七個層，每個層具有不同的抽象級別並執行定義良好的功能
我們在上文介紹的的五層模型和七層OSI模型之間的主要區別在於OSI模型將應用程序層抽象爲總共三層，分別是會話(Session)層、表示(Presentation)層以及應用程序層(Application)
會話層允許兩方通過網絡保持正在進行的通信，稱爲會話。只要會話持續，會話兩端的應用程序就可以交換數據或將數據包發送到另一端。會話層處理會話設置，數據或消息交換，並在會話結束時關閉。它還監視會話標識，因此只有指定的方可以參加，安全服務可以控制對會話信息的訪問。
表示層負責網絡通信期間傳輸的數據格式。該層與所傳輸信息的語法和語義有關。對於傳出消息，它將數據轉換爲通用格式以進行傳輸。對於傳入消息，它將數據從通用格式轉換爲接收應用程序可以理解的格式。表示層提供常見的通信服務，例如加密，文本壓縮和重新格式化。
應用程序層是OSI模型的頂層。它爲應用程序提供了一組接口，以獲取對聯網服務的訪問以及對直接支持應用程序的網絡服務的訪問。該層還提供應用程序訪問安全性檢查和信息驗證。
總結
在本文中我們介紹了計算機網絡快速入門寫作的初衷、計算機網絡的內涵以及計算機網絡5層模型與ISO7層網絡模型
在後面的文章中，我們還將介紹對網絡模型的每一層做詳細闡述
參考資料
osi-model-overview
osi-model